Efficiency of using of wheat-rye translocations (WRT) 1AL/1RS and 1BL/1RS in soft winter wheat breeding | Ефективність використання пшенично-житніх транслокацій (ПЖТ) 1AL/1RS і 1ВL/1RS у селекції пшениці м’якої озимої

English. Purpose. To determine the genetic effects of WRT 1AL.1RS and 1BL.1RS on the yield, plant productivity elements and quality indices of recombinant lines, to determine the effectiveness of using each of the WRT for creating more perfect varieties of soft winter wheat in these traits under soil-air drought in the steppe zone of Ukraine and development of breeding techniques to reduce the negative effects of translocation to produce genotypes with high quality indices of valuable and strong wheat grain. Methods. Field experiments, intraspecific hybridization, evaluation of breeding material in the field, methods of laboratory determination of baking quality indices of grain, electrophoresis of spare proteins, statistical. Results. Under arid conditions of the South of Ukraine on the large experimental material of breeding process, a positive effect of 1AL.1RS on the yield of recombinant lines and the main elements of plant productivity were determined, which was manifested against the background of simultaneous positive effect of this transposition on the drought and heat tolerance. The use of 1BL.1RS in wheat breeding in this region is less promising technique. It has been determined that introduction of 1AL.1RS, 1BL.1RS translocations into local gene pool of soft winter wheat by hybridization changes the grain quality indices. In particular, the protein content tends to increase more significantly under the influence of 1BL.1RS translocation. It has been shown that the frequency of obtaining recombinant lines which combine high yield and sufficient level of baking properties (not lower than valuable and strong wheat) is quite low (1,7–6,1%), but introgressive lines with 1AL.1RS have the advantages in this parameter. Using such genetic factors as hybridization combining WRT with alleles with high positive effect on baking properties, and also creating heterogeneity in the composition of genotypes with and without WRT, one can purposefully reduce the negative impact of WRT on the quality of soft winter wheat grain and create varieties with quality parameters of valuable and strong wheat. Conclusions. In general, the results achieved give reason to assert that the use of WRT 1AL.1RS is a promising direction for further breeding increase of genetic capacity of soft winter wheat varieties in the arid conditions of the South of Ukraine. As a result of full cycle of breeding process on the material with 1AL.1RS WRT a series of varieties of soft winter wheat ‘Zhytnytsia odeska’, ‘Oktava odeska’, ‘Liha odeska’, ‘Duma odeska’, ‘Versiia odeska’, providing 10 – 15% increase in yield to standards was created and included in the State Register of Ukraine and Moldova.

Ukrainian. Мета. Визначення генетичних ефектів ПЖТ 1AL.1RS і 1ВL.1RS на врожайність, елементи продуктивності рослин та показники якості рекомбінантних ліній, установлення ефективності використання кожної з ПЖТ для створення досконаліших за цими ознаками сортів пшениці м’якої озимої в умовах ґрунтово-повітряних посух у степовій зоні України та розроблення селекційних заходівів зменшення негативних ефектів транслокацій для отримання генотипів з високими показниками якості зерна цінної і сильної пшениці. Методи. Польові експерименти, внутрішньовидова гібридизація, оцінювання селекційного матеріалу в польових умовах, методи лабораторного визначення показників хлібопекарських якостей зерна, електрофорез запасних білків, статистичні. Результати. У посушливих умовах Півдня України на великому експериментальному матеріалі селекційного процесу виявлено позитивний вплив ПЖТ 1AL.1RS на врожайність рекомбінантних ліній та основні елементи продуктивності рослин, що проявляється на фоні одночасного позитивного ефекту цієї транслокації на посухо- й жаростійкість. Використання в селекції пшениці ПЖТ 1ВL.1RS у цьому регіоні є менш перспективним заходом. Установлено, що введення шляхом гібридизації в місцевий генофонд пшениці м’якої озимої пшенично-житніх транслокацій 1АL.1RS та 1ВL.1RS змінює показники якості зерна. Зокрема, вміст білка, зазвичай, має тенденцію до підвищення, при цьому він суттєвіше зростає завдяки транслокації 1ВL.1RS. Показано, що частота отримання рекомбінантних ліній, які поєднують високу врожайність та мають добрі хлібопекарські властивості не нижче цінних і сильних пшениць, досить низька (1,7–6,1%). Однак, переваги за цим показником мають інтрогресивні лінії з ПЖТ 1АL.1RS. Використовуючи комбінування в процесі гібридизації ПЖТ з алелями з високим позитивним впливом на хлібопекарські властивості, а також створюючи гетерогенність у складі генотипів з ПЖТ і без них, можна спрямовано зменшувати негативний вплив ПЖТ на якість зерна пшениці м’якої озимої і створювати сорти з параметрами якості цінних і сильних пшениць. Висновки. Отримані результати дають підстави стверджувати, що використання ПЖТ 1AL.1RS є перспективним напрямом подальшого селекційного нарощування генетичного потенціалу врожайності сортів пшениці м’якої озимої в посушливих умовах Півдня України. У результаті повного циклу селекційного процесу на матеріалі з ПЖТ 1АL.1RS, створена серія сортів пшениці м’якої озимої – ‘Житниця одеська’, ‘Октава одеська’, ‘Ліга одеська’, ‘Дума одеська’, ‘Версія одеська’, які забезпечують підвищення врожайності на 10–15% порівняно зі стандартами та занесені до Державних реєстрів сортів рослин України та Молдови.